Nambari ya kipengele 28 kwenye Jedwali la Periodic ni nikeli.Inapojumuishwa na metali zingine, kama vile chuma, chuma hiki kigumu lakini chenye umbo hutengeneza aloi muhimu.Aloi hizi zina mali ya sumaku, hupinga kuvaa-na-machozi, na zinaweza kuhimili joto la juu sana.Sifa hizi hupa aloi zenye msingi wa nikeli matumizi mengi madhubuti katika tasnia ya anga.
Ndege na vyombo vya angani ni mashine changamano ambazo zimeundwa na kujengwa kwa vipimo sahihi.Mara nyingi, ikiwa ndege hizi zinafanya kazi vizuri na kwa kutegemewa ni suala la maisha na kifo.Kwa kuzingatia hilo, wahandisi wa angani hutegemea aloi za nikeli ili kuitikia wanavyotaka wanapokabili hali fulani wakati wa kukimbia.Hapa kuna muhtasari wa jinsi metali hizi za mseto huchangia katika tasnia ya anga.
Aloi za Nickel kwenye Mitambo ya Gesi
Mojawapo ya matumizi bora ya aloi za nikeli ni katika turbine za gesi kwenye injini za ndege.Turbine ni feni inayozunguka inayotumia chanzo kimoja cha nguvu kuzalisha kingine, kama vile katika bwawa la kuzalisha umeme kwa maji au turbine ya upepo.Kanuni ni sawa katika turbine ya gesi ya ndege, isipokuwa gesi iliyoshinikizwa hutoa nishati inayohitajika kuzunguka turbine.Turbine ya ndege huunda msukumo unaoisogeza ndege mbele, kutoka ardhini na angani.
Wakati wa Vita vya Pili vya Ulimwengu, injini za turbine za gesi zilihitaji matengenezo ya mara kwa mara kwa sababu halijoto ya juu katika injini ya mwako iliharibu aloi za chuma haraka.Wanasayansi na wahandisi waligeukia nickel, na upinzani wake wa joto na kutu, ili kutatua tatizo hili.
Wahandisi wa ndege walibadilisha aloi za chuma cha pua kwenye turbine na aloi za nikeli, haswa katika chumba cha mwako.Katika chumba cha mwako, vichochezi vya mafuta hutoa mkondo unaoendelea wa gesi iliyoshinikizwa, na kishikilia moto huifanya iwake ndege nzima-licha ya kiwango cha juu cha upepo kupita kwenye turbine.Kwa sababu ya mwali huu unaoendelea, chumba cha mwako lazima kistahimili joto la juu kwa muda unaoendelea.Aloi za nickel hufanya hivyo iwezekanavyo.
Baada ya kugundua thamani ya aloi za nikeli katika turbine za gesi, wahandisi wa anga waliendelea kuimarisha aloi za nikeli kwa safari ya ndege.
Kuongeza metali nyingine kwenye aloi, kama vile tungsten na molybdenum, kuliifanya istahimili joto zaidi.Kuweka mipako ya alumini kulifanya aloi za nikeli kustahimili kutu na kutu.Mbinu mpya za kurusha aloi ziliwapa nguvu inayohitajika ya mwelekeo.
Leo, injini ya ndege ina tani 1.8 za aloi za nikeli.Aloi hizi za nikeli huwezesha injini ya ndege kukamilisha takriban saa 20,000 za ndege kabla ya kuhitaji matengenezo makubwa.Linganisha hilo na maisha ya ndege ya saa 5 kabla ya aloi za nikeli kuwa za kawaida, na ni wazi kwamba aloi za nikeli ni muhimu katika tasnia ya angani.
Aloi za Nickel katika Sehemu Zingine za Ndege
Ingawa zinajulikana zaidi kwa kuboresha ufanisi wa turbine ya gesi, aloi za nikeli zinatumika katika sehemu zingine za ndege pia.
Aloi 80A hupinga mabadiliko ya umbo, hata kwa joto la juu sana na chini ya mkazo mkali.Mara nyingi hupatikana katika vali ya kutolea nje ya ndege, ambayo hutoa moshi wa moto kutoka kwa injini.
Monel ni aloi nyingine ya nikeli inayotumiwa katika ndege.Metali hii ina 68% ya nikeli, 29% ya shaba, na kiasi kidogo cha chuma, manganese na vipengele vingine.Sawa na chuma kwa njia nyingi, monel ina upinzani wa juu kwa dhiki ya kubeba uzito (inayojulikana kama nguvu ya mkazo) na inaweza kuunganishwa.Ndege zina monel katika mikunjo yao ya kutolea moshi, vali za kabureta na mikono, na gia na minyororo inayodhibiti gia za kutua.Rivets za Monel hutumiwa kushikilia aloi za chuma-nickel mahali pia.
Aloi za Nickel kwenye Moduli ya Mwezi
Aloi za nikeli ni muhimu sana katika tasnia ya anga hivi kwamba zimekwenda Mwezini.Katika miaka ya 1960, misheni ya Apollo ya Marekani iliruhusu wanaume 12 kutembea kwenye Mwezi.Ili kufika huko, wanaanga hawa walitumia chombo kilichoundwa mahususi kwa kutua Mwezini: Moduli ya Mwezi, au LM.
Kulingana na Makumbusho ya Kitaifa ya Hewa na Anga ya Smithsonian, aloi za nikeli zinajumuisha sehemu nyingi nyeusi za nje za LM.
Sehemu hizi nyeusi zilitumia aloi ya nikeli-chuma kunyonya na kuakisi joto la Jua kutoka kwa LM.Kwa usaidizi wa hadi tabaka 25 za mipako ya alumini juu ya aloi ya nikeli, sehemu hizi pia zililinda chombo kutoka kwa meteoroidi ndogo.
Aloi za nikeli zilizotumiwa kwenye LM zilikuwa nyembamba sana: 0.0021072 mm/0.0000833 in.Linganisha hiyo na karatasi ya kawaida ya alumini
ambayo ni karibu 0.2 mm/0.0079 in.Kipande cha karatasi ya kichapishi kawaida huwa na unene wa 0.1 mm/0.0038 in.Filamu ya 1995 "Apollo 13" ina marejeleo ya sehemu hizi nyembamba sana za LM.Wakati wa matangazo ya chombo hicho kwa Dunia, Jim Lovell (aliyeonyeshwa na Tom Hanks) anasema kwamba "ngozi ya LM katika baadhi ya maeneo ni nene tu kama tabaka kadhaa za tinfoil, na hiyo ndiyo yote hutulinda kutokana na utupu wa nafasi. ”
Ni wazi aloi za nikeli zina uhusiano muhimu na historia ya anga.Bila aloi hizi za chuma zinazostahimili joto na kutu, hatungeweza kuvuka bahari kwa urahisi hivyo leo, wala wanadamu hawangetembea juu ya uso wa Mwezi.Kweli aloi hizi zenye msingi wa nikeli ni chuma cha kisasa cha lazima.
Muda wa kutuma: Dec-19-2022
